Reacciones químicas: estequiometría, moles y volumen de gases (2179)

, por F_y_Q

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Calcular el volumen de \ce{NH_3} en litros, a 530 K y a una presión de 3.10 atm, que se obtendría si se hacen reaccionar 41 g de \ce{NH_4Cl} al 95 \ \% de pureza con suficiente \ce{Ca(OH)_2}.

P.-S.

En primer lugar, debes escribir la reacción química ajustada:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{2NH4Cl + Ca(OH)2 -> 2NH3 + CaCl2 + 2H2O}}}

De los 41 g que indica el enunciado, solo el 95\ \% será \ce{NH_4Cl}, es decir:

41\ \cancel{\text{g\ impuros}}\cdot \frac{95\ g\ \ce{NH4Cl}}{100\ \cancel{\text{g\ impuros}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{38.95 g \ce{NH4Cl}}}

Expresas la masa de compuesto puro en moles:

38.95\ \cancel{g}\cdot \frac{1\ mol}{53.5\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.73\ mol}

Según la estequiometría del proceso, 2 moles de \ce{NH_4Cl} dan lugar a 2 moles de \ce{NH_3}, eso quiere decir que se obtendrán los mismos moles de \ce{NH_3} que los moles de \ce{NH_4Cl} que han reaccionado. Se obtienen 0.73 mol de \ce{NH_3}.

Ya puedes calcular a qué volumen equivalen esos moles, a partir de la expresión de los gases ideales:

V = \frac{n\cdot R\cdot T}{P} = \frac{0.73\ \cancel{mol}\cdot 0.082\ \frac{\cancel{atm}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \cancel{mol}}\cdot 530\ \cancel{K}}{3.10\ \cancel{atm}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 10.2\ L}}

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